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TALEN-mediated genome editing facilitates establishing universal genome-edited regulatory T cells for immunotherapy

Research Project

Project/Area Number 19K08838
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
Research InstitutionFujita Health University (2021)
Hiroshima University (2019-2020)

Principal Investigator

Takakazu Kawase  藤田医科大学, 国際再生医療センター, 准教授 (30463194)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
KeywordsT細胞受容体 / ゲノム編集 / 養子免疫療法 / T細胞療法 / 制御性T細胞
Outline of Research at the Start

自己免疫疾患の治療、固形臓器移植後の移植臓器の安定的な生着、造血幹細胞移植後の移植片対宿主病の治療を目的とした抗原特異的制御性T細胞を用いた免疫療法は、少数の細胞で高い免疫制御効果を発揮することが報告されており、体に必要な免疫反応が保持されることが期待される。しかし抗原特異的制御性T細胞は、炎症が起こっている体内では十分な免疫制御効果が発揮できないことが報告されている。本研究では、ゲノム編集の技術を用いて、炎症が起ってる体内でも免疫制御効果を十分に発揮できる遺伝子改変制御性T細胞を開発し、今後のT細胞免疫療法に役立てることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

By utilizing genome editing technology using TALEN, we investigated the production of genome-edited T cells that suppress the risk of unexpected immune reactions due to T cell receptor (TCR) mispairing between introduced and endogenous TCR α and β chains. We established a method for knocking out the endogenous TCR and knocking in the desired antigen-specific TCR, and examined the cytotoxic activity of the produced antigen-specific genome-edited T cells in vitro. The method initially investigated was able to confirm antigen-specific cytotoxicity in vitro, but the viability of the cells was poor. Therefore, we investigated a method to minimize the number of gene transfer steps to reduce cell damage, and established a method to precisely introduce the desired gene into the targeted genomic site in two steps.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究をとおして、T細胞への遺伝子導入の際のダメージ軽減のために、2ステップで目的の遺伝子をゲノムの目的の位置に遺伝子導入する方法を確立できた。本方法により、抗原特異的TCRのα鎖とβ鎖を非特異的T細胞に遺伝子導入することにより、養子免疫T細胞療法に活用できる、安全でviabilityの高いTCR-T細胞を作成できることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Human leukocyte antigen (HLA) haplotype matching in unrelated single HLA allele mismatch bone marrow transplantation2022

    • Author(s)
      Kawajiri Akihisa、Kawase Takakazu、Tanaka Hidenori et al.、HLA Working Group of the Japan Society for Hematopoietic Cell Transplantation
    • Journal Title

      Bone Marrow Transplantation

      Volume: 57 Issue: 3 Pages: 407-415

    • DOI

      10.1038/s41409-021-01552-y

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] iPS細胞由来キラーT細胞を用いたCOVID-19治療法の開発2022

    • Author(s)
      河本宏、美山貴彦、川瀬孝和
    • Organizer
      第21回日本再生医療学会総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 新型コロナウイルス感染症に対する他家 T 細胞輸注療法の開発2021

    • Author(s)
      河本宏、川瀬孝和
    • Organizer
      日本動物細胞工学会2021年度大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] より安全で効果的な制御性 T 細胞 (Treg)療法を見据えたゲノム編集抗原特異性 Treg 作出の試み2021

    • Author(s)
      土石川佳世, 川瀬孝和, 美山貴彦, 西澤正俊, 枝廣太郎, 本庶仁子, 馬郡健太, 佐藤 寛之, 鈴木隆二, 佐久間哲史, 山本卓, 一戸辰夫
    • Organizer
      第 43 回日本造血細胞 移植学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Targeted knock-in of desired genes by use of Platinum TALEN for safer genome-edited T cell therapy.2020

    • Author(s)
      Nanaho Hasegawa, Takakazu Kawase, Nao Yoshida, Misaki Kobayashi, Kisa Tanabe, Yasuko Honjo, Kayo Toishigawa, Taro Edahiro, Hiroyuki Sato, Kenta Magoori, Ryuji Suzuki, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto, Masatoshi Nishizawa, Tatsuo Ichinohe
    • Organizer
      第82回日本血液学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] TALENによるゲノム編集技術を用いた内在TCR遺伝子のノックアウト及び目的遺伝子の導入2020

    • Author(s)
      長谷川 七穂, 川瀬 孝和, 吉田 奈央, 本庶 仁子, 土石川 佳世, 美山 貴彦, 佐藤 寛之, 鈴木 隆二, 佐久間 哲史, 山本 卓, 一戸 辰夫
    • Organizer
      第42回日本造血幹細胞移植学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Platinum TALENによる遺伝子改変T細胞作出の試み2019

    • Author(s)
      土石川佳世, 川瀬孝和, 本庶仁子, 佐藤寛之, 鈴木隆二, 佐久間哲史, 山本 卓, 一戸辰夫
    • Organizer
      日本ゲノム編集学会第4回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 高い自己複製能とメモリー機能を持つ新たなT細胞サブセットの網羅的T細胞受容体(TCR)解析2019

    • Author(s)
      吉田奈央, 田辺季佐, 川瀬孝和, 小林美咲, 長谷川七穂, 北浦一孝, 鈴木隆二, 一戸辰夫
    • Organizer
      第28回日本組織適合性学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Two step strategy for establishing T-cell receptors engineered T cells for safer T cell adoptive immunotherapy2019

    • Author(s)
      Takakazu Kawase, Yasuko Honjo, Takahiko Miyama, Hiroyuki Sato1, Ryuji Suzuki, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto, Tatsuo Ichinohe
    • Organizer
      第81回日本血液学会学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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